液態(tài)深層發(fā)酵米醋品質(zhì)提升方法研究

楊宗朋

（海天醋業(yè)（廣東）有限公司，廣東佛山 528500）

食醋是廣泛使用的調(diào)味產(chǎn)品，在人們?nèi)粘Ｉ钪邪l(fā)揮著不可忽視的作用。液態(tài)發(fā)酵食醋是當前主流釀造食醋的發(fā)酵工藝，在中國、歐洲、日本被廣泛采用。根據(jù)發(fā)酵方式的差異，液態(tài)發(fā)酵食醋可細分為表面靜態(tài)發(fā)酵法、液態(tài)噴淋發(fā)酵法、深層通風發(fā)酵法等，深層通風發(fā)酵法的發(fā)酵條件要求較低，可實現(xiàn)食醋快速、高效生產(chǎn)[1]。液態(tài)發(fā)酵食醋以大米為發(fā)酵基料，蒸煮、液化、糖化和酒精發(fā)酵后壓濾得到米酒清液，接入醋酸菌進行液態(tài)深層醋酸發(fā)酵得食醋。與傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵法相比，該工藝優(yōu)勢在于生產(chǎn)效率高，但原料和發(fā)酵菌種單一造成產(chǎn)品具有酸味刺激、口感單薄的缺陷。

目前，關(guān)于液態(tài)發(fā)酵食醋已有的研究報道主要集中在高抗性、高產(chǎn)酸速率醋酸菌的篩選[2]，鮮少見針對該工藝所產(chǎn)食醋風味改善的研究。在傳統(tǒng)食醋釀造過程中，大量乳酸菌代謝分泌乳酸，促進多種風味物質(zhì)的形成，對食醋口感、風味改善起到了重要作用。在實際生產(chǎn)中，液態(tài)深層發(fā)酵米醋具有高通氣和發(fā)酵基質(zhì)方面的問題，往往導(dǎo)致發(fā)酵過程中生成大量泡沫，影響發(fā)酵速率和發(fā)酵罐裝料量。在陳釀過程中，米醋可發(fā)生生物代謝和非生物反應(yīng)，顯著提升米醋風味物質(zhì)的含量，改善產(chǎn)品感官質(zhì)量[3]。在米醋發(fā)酵末期，本研究添加乳酸菌發(fā)酵后的麥麩提取液于發(fā)酵液中，引入后熟工藝，二者充分反應(yīng)，協(xié)同改善液態(tài)發(fā)酵米醋的風味品質(zhì)，為優(yōu)化米醋釀造工藝提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

麥麩，市售采購；米酒，實驗室自制，乙醇體積百分數(shù)為11%，稀釋至10%待用；氫氧化鈉、硫酸鋅等無機化學(xué)試劑，國藥集團；2-辛醇、草酸等色譜純標準品，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；羅伊氏乳桿菌（Lactobacillus reuteri），實驗室從米酒發(fā)酵過程中分離得到。

1.2 儀器與設(shè)備

1260高效液相色譜儀，美國Agilent公司；7890B-5977B氣質(zhì)聯(lián)用儀，美國Agilent公司；8 L液態(tài)深層自吸式發(fā)酵罐，實驗室自制；生化培養(yǎng)箱，上海精宏實驗設(shè)備有限公司；DA-650臺式酒精度測定儀，京都電子（KEM）中國分公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 米醋的液態(tài)深層發(fā)酵

將麥麩與水按1∶4（m∶v）料水比混合，超聲處理20 min，用100目紗網(wǎng)過濾，得到麥麩提取液；將羅伊氏乳桿菌培養(yǎng)液（OD600=0.703）按2%（v/v）接種量接種至500 mL麥麩提取液中，混合均勻，37 ℃靜置密閉發(fā)酵24 h，得到乳酸發(fā)酵液；在醋酸發(fā)酵罐中加入米酒，按10%（v/v）接種量接入醋種，控制裝液量3 L，通氣量50 L·min-1，分割量1 L，循環(huán)發(fā)酵至第8輪次，當發(fā)酵液殘酒為0.6%（v/v）時，收集排料，按排料體積的10%在試驗組中加入乳酸發(fā)酵液，隨后在25～30 ℃下靜置后熟15 d，對照組僅加入麥麩提取液，不進行后熟。

1.3.2 總酸的測定

按照《食醋衛(wèi)生標準的分析方法》（GB/T 5009.41—2003）中總酸測定方法執(zhí)行[4]。

1.3.3 有機酸的測定

按照《國家地理標志產(chǎn)品 鎮(zhèn)江香醋》（GB/T 18623—2011）中有機酸測定方法執(zhí)行[5]。

1.3.4 揮發(fā)性風味物質(zhì)檢測方法

按照蔣雅君等[6]報道的檢測方法執(zhí)行。

1.3.5 感官評價

由食醋專業(yè)感官鑒評小組，按照鄧永建等[7]的方法，對試驗米醋從色澤、體態(tài)、香氣和口感4個方面進行感官評價，以樣品各項平均得分為最終評價結(jié)果。

1.3.6 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2016進行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 乳酸菌發(fā)酵麥麩提取液表征

麥麩來自小麥研磨過程，內(nèi)含淀粉糖、粗蛋白、維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，在我國傳統(tǒng)食醋生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。由表1可知，新鮮麥麩提取液總酸達到1.58 g·L-1（以乳酸計），有機酸組成中酒石酸占比最大，其次為琥珀酸，乳酸、乙酸和檸檬酸處于相同水平，幾乎不含草酸和丙酮酸。經(jīng)羅伊氏乳桿菌發(fā)酵后，麥麩提取液總酸達到10.03 g·L-1（以乳酸計），有機酸中檢出的乳酸、乙酸含量明顯上升，酒石酸、琥珀酸略有下降，草酸、丙酮酸和檸檬酸含量無明顯變化，表明羅伊氏乳桿菌發(fā)酵以乳酸和乙酸為主要代謝產(chǎn)物。

表1 乳酸菌發(fā)酵24 h后麥麩提取液總酸及有機酸組成（單位：g·L-1）

2.2 液態(tài)深層發(fā)酵米醋有機酸組成分析

由表2可知，試驗組和對照組液態(tài)深層發(fā)酵米醋中的主體有機酸均為乙酸，另含少量酒石酸、乳酸、檸檬酸和琥珀酸，以及微量草酸和丙酮酸。發(fā)酵末期接入羅伊氏乳桿菌發(fā)酵后的麥麩提取液，后熟后發(fā)酵液中乳酸含量明顯增加，表明該試驗發(fā)酵體系對液態(tài)深層發(fā)酵米醋有機酸的影響主要表現(xiàn)為增加醋體乳酸含量。

表2 液態(tài)深層發(fā)酵米醋的有機酸組成（單位：g·L-1）

2.3 液態(tài)深層發(fā)酵米醋的揮發(fā)性風味物質(zhì)組成分析

食醋中揮發(fā)性風味物質(zhì)的種類和含量是影響風味復(fù)雜性的重要因素。由圖1可知，從兩組液態(tài)深層發(fā)酵米醋中共檢出酯類、醇類、酸類、醛類和酮類等10類揮發(fā)性風味物質(zhì)，對照組檢出種類數(shù)明顯少于試驗組。對兩組液態(tài)深層發(fā)酵米醋揮發(fā)性風味物質(zhì)含量進行分析，試驗組酯類和醇類物質(zhì)含量明顯高于對照組，酯類物質(zhì)中乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、乙酸苯乙酯和丁二酸二乙酯可賦予食醋水果香氣[8]，由表3可知試驗組中乙酸苯乙酯和丁二酸二丁酯含量明顯高于對照組。醇類物質(zhì)中苯乙醇具有玫瑰花香，異戊醇具有醇味和澀味，2,3-丁二醇具有焦香和奶油香氣[9]，試驗組中苯乙醇含量明顯高于對照組。由此可知，試驗組相較于對照組揮發(fā)性風味物質(zhì)含量高。

圖1 液態(tài)深層發(fā)酵米醋中揮發(fā)性風味物質(zhì)種類和含量分布

表3 主要揮發(fā)性風味物質(zhì)含量對比

2.4 液態(tài)深層發(fā)酵米醋感官評價結(jié)果

由表4可知，兩組米醋樣品的色澤和體態(tài)評分接近，差異較小。試驗組香氣和口感評分明顯優(yōu)于對照組，有較大差異，表明本試驗的技術(shù)方案可顯著改善液態(tài)深層發(fā)酵米醋的品質(zhì)。

表4 米醋樣品感官評分結(jié)果（單位：分）

3 結(jié)論

本研究在液態(tài)深層發(fā)酵米醋的發(fā)酵末期接入羅伊氏乳桿菌發(fā)酵后的麥麩提取液，控溫后熟，結(jié)果表明此法可顯著增加液態(tài)深層發(fā)酵米醋中的乳酸含量，改善米醋口感，增加米醋中揮發(fā)性風味物質(zhì)的種類及濃度，可達到改善液態(tài)深層發(fā)酵米醋品質(zhì)的目的。在對液態(tài)深層發(fā)酵米醋發(fā)酵過程無影響的情況下，本法改善了米醋的品質(zhì)，為該技術(shù)的擴大應(yīng)用提供了理論支持和參考資料。